Условие задачи
Что такое электроотрицательность? Используя таблицу 18 и периодическую таблицу, расположите химические знаки перечисленных ниже элементов в порядке возрастания значений электроотрицательности: фосфор, магний, бор, цезий, кислород, кремния, калий, углерод, водород, литий, фтор, сера, алюминий, кальций.
Решение
Ниже приведено подробное решение типичной задачи по химии.
─────────────────────────────
1. Определение электроотрицательности
Электроотрицательность – это способность атома в молекуле притягивать электронную плотность электронной пары в химической связи. Другими словами, чем выше электроотрицательность элемента, тем сильнее его атом «захватывает» электроны, когда образуется химическая связь с другим атомом.
Наиболее часто в качестве меры электроотрицательности используют шкалу Полинга, где электроотрицательность выражается безразмерными числами. Электроотрицательность возрастает при движении слева направо по периодической таблице и уменьшается при движении сверху вниз по группе.
─────────────────────────────
2. Определение относительных значений электроотрицательности и использование периодического ряда
Исходя из таблицы групп (таблица 18) и периодической таблицы, можно установить следующий ориентировочный порядок электроотрицательностей для заданных элементов (значения приведены по шкале Полинга):
• Фтор (F) ≈ 3,98
• Кислород (O) ≈ 3,44
• Сера (S) ≈ 2,58
• Углерод (C) ≈ 2,55
• Водород (H) ≈ 2,20
• Фосфор (P) ≈ 2,19
• Бор (B) ≈ 2,04
• Кремний (Si) ≈ 1,90
• Алюминий (Al) ≈ 1,61
• Магний (Mg) ≈ 1,31
• Кальций (Ca) ≈ 1,00
• Литий (Li) ≈ 0,98
• Калий (K) ≈ 0,82
• Цезий (Cs) ≈ 0,79
Отметим, что небольшие различия, например между водородом (2,20) и фосфором (2,19) известны, и принято считать, что водород имеет чуть более высокую электроотрицательность.
─────────────────────────────
3. Расположение заданных элементов по возрастанию электроотрицательности
Для получения искомого порядка необходимо упорядочить химические знаки элементов так, чтобы их электроотрицательности увеличивались от меньшего значения к большему. Таким образом, получаем:
1. Цезий (Cs) – 0,79
2. Калий (K) – 0,82
3. Литий (Li) – 0,98
4. Кальций (Ca) – 1,00
5. Магний (Mg) – 1,31
6. Алюминий (Al) – 1,61
7. Кремний (Si) – 1,90
8. Бор (B) – 2,04
9. Фосфор (P) – 2,19
10. Водород (H) – 2,20
11. Углерод (C) – 2,55
12. Сера (S) – 2,58
13. Кислород (O) – 3,44
14. Фтор (F) – 3,98
─────────────────────────────
4. Итоговый ответ
Электроотрицательность – это способность атома притягивать общие электронные пары в химической связи. Располагая заданные химические знаки по возрастанию электроотрицательности, получаем следующий порядок:
Cs < K < Li < Ca < Mg < Al < Si < B < P < H < C < S < O < F ───────────────────────────── Таким образом, используя информацию из таблицы 18 и периодической таблицы, мы получили искомое распределение элементов по возрастанию значений их электроотрицательности.